Способ определения глубины залегания локальных поляризующихся тел

вв делан изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Л, 3, Бобровников, Л,И, Воскобойников и В,А УсановМосковский ордена Трудового Красного Зн 4 менигеологоразведочный институт им,Серго Орржонйкидзе .(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБПй ЗАЛЕГАНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ПОЛЯРИЗУЮЩИХСЯ ТЕЛ Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в геоэлектроразведке для непосредственного определения глубины залегания поляризующихся рудных тел иэомерной формы в методе вызванной поляризации.Известно применение различных геофизических методов, в частности ые - тодов геоэлектроразведки определения глубины залегания локальных тел, СпотО/ соб определения этого параметра сво; дится к следующему. На поверхности исследования производят съемку отдельных параметров электромагнитного15 поля, в процессе интерпретации выделяют аномальные участки, в экстремальных точках 1 максимальных или минимальных) которых закладывают буровые скважины н по результатам бурения су 20 дят о глубине залегания рудных тел 1,11.Недостаток этого способа - высокая стоимость из-за использования в комплексе работ бурения,Наиболее близким к предлагаемому является способ определения глубины залегания локальных поляризукзцихся тел с помощью метода вызванной поляризации (ВП), в котором на исследуемом участке местности возбуждают первичное горизонтальнос электрическое поле и измеряют горизонтальные составляющие первичного и вторичного электрических полей, определяют параметр поляризации тК , в процессе интерпретации строят графики распределения этого параметра по исследуемой площади, по точкам перегиба этих графиков графическим путем определяют глубину залегания21.Недостатком этого способа определения глубины залегания локальных поляризутощихся тел является его невысокая точность вызванная тем, что результаты измерений параметров поля осложнены действием помех, графики распределения параметра поляризуемос" ти пологие, а дискретный характерЬНх 40 о 145 .где К= измерений по профилю не способствует : выделению точек перегиба, по которым можно судить о глубине залегания телЦель изобретения - повьппение точности определения глубины залегания локальных поляризующихся тел.Для достижения поставленной цели согласно способу определения глубины залегания локальных поляризующихся тел, в котором на поверхности иссле дуемого участка возбуждают первичное горизонтальное электрическое поле и измеряют горизонтальную составляю" щую первичного и вторичного электрического поля ВП, дополнительно вы деляют участок профиля с максимальными значениями горизонтальной компоненты вторичного электрического поля ВП, на котором измеряют горизонтальную компоненту максимального поля 20 ВП и определяют глубину залегания локального поляризующегося тела как отношение горизонтальной компоненты магнитного поля ВП к Горизонталь кой компоненте электрического поля ВП, 25Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.На исследуемом участке месткостираскладывают питающую линию АВ в форме полупетли. Разбивают систему профи- зо лей, по которым производят измерение горизонтальной компоненты электрического поля, Измерения произвоцят в гармоническом режиме. Иногочастотный генератор переменного тока, включенный в полупетлю, излучает в землю ток нескольких инфракрас 1 ых частот например 1,2, 2,4, 4,8 и 9,6 Гц. С помощью измерителя электрического поля измеряют горизонтальную электрическую составляющую первичного поля и поля ВП на разных частотах, используя, например, градиентную измерительную установку. Профилирование, например, при двухчастотных измерениях позволяет определить приращение амплитуды электрической составляющей поля, т.е, поле ВП. Дпя этого компенсируя нормальный уровень электрического поля, определяют приращение амплитуды поля ВП ка двух частотах, выделяют участок профиля с максимальными отклонениями приращений электрической компоненты поля ВП от нормального уровня.На этом участке, используя магнитометр, построенный на основе ферро зонда или сверхпроводящего квантового 7 фиктерферометрического датчика (СКВИДа), одновременно измеряют приращение горизонтальной составляющей магнитного поля (т.е. магнитное поле ВП) на этих же частотах. Контроль измерений может быть произведен на других парах частот,В случае измерения горизонтальной компоненты поля ВП над центром поляризующейся сферы, помещенной в неполяризующуюся среду, приращение амплитуд, определенное как разность значений горизонтальной компоненты поля на двух частотах, равноХ о й.где Е - значение горизонтальной компоненты первичкого электрического поля;К - разность коэффициентов отрайжения неполяризующейся средыс помешенкой в нее поляризуитщейся сферой, определенная.по измерениям на двух частотаха - радиус сферы"Ь - глубина залегания сферы.Аналогично определенное приращение амплитуд соответствующей компоненты магнитного поля можно представить в виде где, сохраняя обозначения предыдущей формулы, 1-величина тока в генераторной ликии;- размер генераторной установки; Определяя отношение приращений горизонтальной составляющей магнитного поля к горизонтальной составляющей электрического поля, имеем 4001К - ,Из отношения приращений компонентполя следует, что факторы, одинакововлияющие на величину этих компонент,сокращаются в приведенном отношении.Зто свидетельствует об исключенииотдельных ошибок, влияющих на параметры электрического и магнитногополей. В значение коэффициента Квходят величины, которые всегда могут быть точно определены. Тогда отношение приращений компонент электрического и магнитного полей ВП пред97 6рез ключ 7 поступает на вход делителя 8 одновременно с результатом измерения приращения электрической ком"поненты поля, хранимым в запоминаэлцемэлементе 6. Результат деления этихсигналов индицируется индикаторомэлектроизмерительного преобразователя и представляет собой непосредственную глубину залегания поляризующихся тел.Предлагаемый способ опробован вполевых условиях и подтверждает возможность определения глубины залегания локальных поляризующихся;телнепосредственно в полевых условиях.Кроме того, исключение разрываво времени между проведением измерений и интерпретаций, в результатекоторой оценивается результат исследований, существенно сокращает срокигеологоразведочных работ.Формула изобретенияСпособ определения глубины залегания локальных поляризующихся тел,в котором на поверхности земли возбуждают первичное горизонтальноеэлектрическое поле и измеряют горизонтальную составляющую первичногои вторичного электрического полявызванной поляризации (ВП), о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измеренияглубины залегания локальных поляризующихся тел, измеряют горизонтальную составляющую магнитного поля ВПна участке профиля с максимальнымиприращениями значений горизонтальной составляющей вторичного электрического ноля ВП и по отношению гори-,зонтальной составляющей магнитногополя ВП к горизонтальной составляющей электрического поля ВП судят оглубине залегания локальных поляризующихся тел.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Хмелевской В.К. Основнойкурс электроразведки, Изд-во ИГУ,ч.111, 1975, с.119.2. Комаров В.И. Электроразведка11методом вызванной поляризацииЛ., "Недра", 1972, с.233-236 ( прото"тип). 5 8578ставляется в виде произведения иска"мого параметра глубины,залегания)на постоянный коэффициент, откудалегко определяется глубина залеганиясферы, Кожно показать, что приведенные расчеты справедливы для поляризующихся тел в форме сфероида, цилиндра и т.д.Предлагаемый .способ просто реализуется на практике с помощью известных устройств.На чертеже представлена измерительная установка, позволяющая непосредственно в месте измерения получитьглубину залегания локальных поляризующихся тел.Установка содержит измерительнуюлинию ИИ, магнитометр 1, ключ 2,электроизмерительный преобразователь3, блок 4 установки коэффициентов,ключ 5, запоминающий элемент 6, ключ7, делитель 8,Поступающий с электродов МЙ навход электроизмерительного преобра"зователя 3 электрический сигнал измеряется обычным образом, принятымв методе ВП на переменном токе, Приэтом сигнал фильтруется с целью выде. -,ления измеряемых инфрайизких частот,усиливается и индицируется на индикаторе, входящем в преобразователь 3.В случае обнаружения пика аномапиипо электрической компоненте на блоке4 установки коэффициентов устанавливается значение коэффициента, отличающееся от единицы и равное значению К, указанному выше и определяемому величиной размера используемойгенераторной установки 1., током вгенераторной линии и другими парамет- ф 0рами, указанными вьппе и определяющими коэффициент. Измеренное перед этимзначение приращения электрическойкомпоненты поля ВП через ключ 5 пос"тупает на запомннающии элемент 6.нДалее включается магнитометрсигнал с которого через ключ 2 поступает на электроизмерительный преобразователь 3, На блоке 4 установкикоэффициентов устанавливают значение50коэффициента, равное единице. Ключ5 в момент измерения разомкнут, Измеренный сигнал с преобразователя 3 чеСоставитель В, ЗверевРедактор О, Малец Техред З.Фанта Корректор Н,ШвьщкаяЗаказ 7236 75 Тираж 732 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4